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制冷站为生产工房、办公楼宇的中央空调末端机组提供集中冷源,冷冻供回水温度一般为7℃/12℃。随着生产车间负荷和室外气象参数的变化,以及室内温湿度设定值的调整,制冷站的冷水机组运行台数、冷冻水流量、冷冻供水温度应进行自动化调节,以满足空调末端系统对空气进行降温、除湿的工艺要求,并最大限度地节省制冷站的运行能耗。    

制冷站自控系统在本地配置PLC控制站和现场触摸屏,PLC控制站和现场触摸屏就近接入动力设备集控系统主干环网上的网络交换机。制冷站PLC控制柜内配置设备层交换机,制冷站内的水泵、冷却塔风机变频器通过PROFINET接口接入设备层交换机,实现与PLC控制站联网运行。PLC控制站配置ModBus-RTU通讯模块,实现与冷水机组自带控制器通讯集成。    


1. 监测功能及数据采集

 每台冷水机组冷冻供回水温度、流量、压力监测;    

 制冷站分集水器温度、压力监测;    

 制冷站分集水器上各供回水支路上温度、压力、流量监测;    

 每台冷水机组冷却供回水温度、流量、压力监测;    

 制冷站冷却水总管上供回水温度、压力监测;    

 室外大气温湿度参数监测;    

 每台冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风扇运行状态及故障状态监测;    

 冷却塔水池或集中回水箱液位监测;

 每台冷水机组冷冻水、冷却水回路电动蝶阀开度监测;    

 制冷站分集水器旁通电动调节阀开度监测;    

 制冷站冷却水回路旁滤器压差状态监测;    

 冷却塔补水电动调节阀开度监测;    


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制冷站自控系统网络结构示意图


2. 通讯集成

  与每台冷水机组自带控制器(ModBus-RTU等)通讯集成,读取冷水机组内部运行参数,并实现冷冻供水温度再设定功能。冷水机组内部运行参数包括:蒸发温度和压力、冷凝温度和压力、油槽温度和油泵压差、压缩机马达电流/电压和电流百分比、机组运行时间和启停次数、机组运行故障信息等;

  与冷冻泵、冷却泵变频器通讯集成,读取变频器内部运行参数,并实现水泵变频控制。变频器内部运行参数包括:电流、电压、频率、功率、功率因数、累计消耗电能、单位时间能耗、累计运行时间、上电次数、散热器温度、转矩、加减速时间、本地远程状态、故障信息等;

  与制冷站流量计(ProfiBus-PA/DP、ModBus-RTU等)通讯集成,实时监测、显示每台流量计的瞬时流量、累计流量等参数。

3. 控制功能

  制冷站主机设备及辅联设备按正确的逻辑顺序自动启停控制:开机时,先启动冷冻水和冷却水回路设备(水泵、电动蝶阀、冷却塔风扇等),再启动冷水机组;停机时,先停冷水机组,再停

冷冻水和冷却水回路设备;

  冷水机组运行台数节能群控:根据空调末端侧负荷实际需求及预测需求,自动投入冷水机组运行台数,保证每台冷水机组在最佳能效范围内运行;

  冷水机组变冷冻供水温度节能控制:根据空调末端侧对除湿露点温度需求或降温需求,自动调节冷水机组的冷冻供水温度(质调节),实现冷水机组运行节能;

  冷冻水泵变频变流量节能控制:根据空调末端侧最远端表冷器供回水压差需求或制冷站供回水总管温差需求,自动调节冷冻水泵的运行频率。通过分集水器旁通电动阀调节,保证冷水机组最低流量需求;

  冷却水泵、冷却塔风扇变频节能控制:在冷水机组获取最优冷凝温度的范围内,自动调节冷冻水泵、冷却塔风扇的运行频率。

  冷却水系统或冷却塔水池液位恒压补水自动控制;

  备用设备自动投入控制:当值班设备(如:水泵、冷水机组)出现故障后,备用设备自动投入运行。


4. 集中制冷站监控原理图


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5. 地源热泵系统监控原理图


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